(57)【要約】  鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムは、採取装置と、電磁放射送信機および検出器とを含む。特定の実施形態において、送信機はテラヘルツの範囲で作動する。採取装置は、鳥卵に結合することができる。採取装置は、真空源と、空気捕集装置と、真空源を空気捕集装置に結合する通路に配置可能な膜とを含む。膜は、揮発性有機化合物を捕捉することが可能である。採取装置は、真空源から、鳥卵の近くの空気に真空をかけ、卵の付近から捕捉された空気を膜の方向に向ける。続いて、膜は、送信機により放出された電磁放射内に配置されて、卵が有精または無精であるか、有精である場合、卵が雄または雌であるかを特定するのに用いることができるスペクトルを生成する。実施形態において、捕捉された揮発性有機化合物は試料チャンバに移され、そこで、捕捉された空気が分析される。  【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムであって、
使用中に前記鳥卵に結合可能な採取装置であって、前記採取装置は、真空源と、前記真空源に結合された空気捕集装置と、前記真空源を前記空気捕集装置に結合する通路に配置された膜とを具え、前記膜は揮発性有機化合物を捕捉することが可能であり、前記採取装置は、前記真空源から、前記鳥卵の近くの空気に真空をかけて、前記卵の付近から捕捉された空気を前記膜の方向に向ける、採取装置と、
電磁放射送信機および検出器であって、前記膜は、前記送信機により放射された前記電磁放射内に配置可能である、電磁放射送信機および検出器と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記電磁放射がテラヘルツ周波数の範囲であることを特徴とする、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記採取装置は卵状のカップを更に具え、真空を前記鳥卵にかけて、前記鳥卵を、前記卵状のカップに引き入れることを特徴とする、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記膜は、捕捉された前記揮発性有機化合物が、前記鳥卵から前記卵状のカップを介して前記膜に引き入れられるように、前記卵状のカップと前記真空源との間に配置されることを特徴とする、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムにおいて、前記真空は、前記鳥卵が前記採取装置により空中に持ち上げられるように、前記鳥卵にかけられることを特徴とする、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記採取装置が真空卵処理装置に組み込まれることを特徴とする、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記真空卵処理装置は複数の採取装置を具え、各々の前記採取装置が、複数の鳥卵の近くの空気をほぼ同時に捕集することが可能であることを特徴とする、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記膜が前記採取装置から除去可能であることを特徴とする、システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステムを使用して、鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法であって、
前記採取装置を前記鳥卵に結合するステップであって、前記採取装置が、真空源と、空気捕集装置と、揮発性有機化合物を捕捉することが可能な膜とを具えるステップと、
前記採取装置を操作して、前記空気捕集装置を介して前記鳥卵の近くの空気を捕捉するステップであって、前記採取装置が、捕捉された前記空気を前記膜の方向に向けるステップと、
電磁放射を前記膜にかけるステップであって、前記電磁放射は、前記膜に捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記鳥卵を前記採取装置で運ぶステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法において、前記膜を前記採取装置から取り除いて、電磁放射を、取り除かれた前記膜にかけるステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法において、前記捕捉された空気を前記膜の方向に向けた後で、前記採取装置を電磁放射送信機の近くに移動させるステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項９に記載の方法において、電磁放射を前記膜にかけた後で、前記膜から前記揮発性有機化合物の少なくとも一部を取り除くステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法において、大気または不活性ガスを前記膜に通すことにより、前記揮発性有機化合物が前記膜から取り除かれることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法において、電流を前記膜に通すことにより、前記揮発性有機化合物が前記膜から取り除かれることを特徴とする、方法。
【請求項１６】
請求項９に記載の方法において、前記膜が一度読み取られた後で、取り除かれて処分されることを特徴とする、方法。
【請求項１７】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムであって、
使用中に前記鳥卵に結合可能な採取装置であって、前記採取装置は、真空源と、前記真空源に結合された空気捕集装置と、前記真空源を前記空気捕集装置に結合する通路に配置された試料チャンバとを具え、前記採取装置は、前記真空源から、前記鳥卵の近くの空気に真空をかけて、前記卵の付近から捕捉された前記空気を前記試料チャンバの方向に向ける、採取装置と、
電磁放射送信機および検出器であって、前記試料チャンバは、前記送信機により放射された前記電磁放射内に配置可能である、電磁放射送信機および検出器と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記電磁放射がテラヘルツ周波数の範囲であることを特徴とする、システム。
【請求項１９】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記採取装置が卵状のカップを更に具え、前記鳥卵に真空をかけて、前記鳥卵を、前記卵状のカップに引き入れることを特徴とする、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記試料チャンバは、捕捉された前記揮発性有機化合物が、前記鳥卵から前記卵状のカップを介して前記試料チャンバに引き入れられるように、前記卵状のカップと前記真空源との間に配置されることを特徴とする、システム。
【請求項２１】
請求項１９に記載のシステムにおいて、前記真空は、前記卵が前記採取装置により空中に持ち上げられるように、前記鳥卵にかけられることを特徴とする、システム。
【請求項２２】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記採取装置が真空卵処理装置に組み込まれることを特徴とする、システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、前記真空卵処理装置が複数の採取装置を具え、各々の前記採取装置が、複数の鳥卵の近くの空気をほぼ同時に捕集することが可能であることを特徴とする、システム。
【請求項２４】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記試料チャンバが前記採取装置から除去可能であることを特徴とする、システム。
【請求項２５】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記試料チャンバに配置された膜を更に具え、前記膜が揮発性有機化合物を捕捉することが可能であることを特徴とする、システム。
【請求項２６】
請求項１７乃至２５のいずれか一項に記載のシステムを用いて鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法であって、
採取装置を前記鳥卵に結合するステップであって、前記採取装置が、真空源と、空気捕集装置と、試料チャンバとを具えるステップと、
前記採取装置を操作して、前記空気捕集装置を介して前記鳥卵の近くの空気を捕捉するステップであって、前記採取装置が、捕捉された前記空気を前記試料チャンバの方向に向けるステップと、
電磁放射を前記試料チャンバにかけるステップであって、前記電磁放射は、前記試料チャンバに捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと
を具えることを特徴とする、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法において、前記鳥卵を前記採取装置で運ぶステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項２８】
請求項２６に記載の方法において、前記膜を前記採取装置から取り除くステップと、電磁放射を、取り除かれた前記膜にかけるステップとを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項２９】
請求項２６に記載の方法において、捕捉された前記空気を前記膜の方向に向けた後で、前記採取装置を電磁放射送信機の近くに移動させるステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項３０】
請求項２６に記載の方法において、前記試料チャンバから前記揮発性有機化合物の少なくとも一部を取り除くステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法において、大気または不活性ガスを前記試料チャンバに通すことにより、前記揮発性有機化合物が前記試料チャンバから取り除かれることを特徴とする、方法。
【請求項３２】
請求項２６に記載の方法において、前記採取装置が、前記試料チャンバに配置された膜を更に具え、前記膜は、揮発性有機化合物を捕捉することが可能であり、前記方法は、電磁放射を前記膜にかけるステップを更に具え、前記電磁放射は、前記膜に捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されることを特徴とする、方法。
【請求項３３】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムにおいて、
１つ以上の鳥卵を収容する１つ以上のキャリアと、
予め選択された電磁放射を放出することが可能な１つ以上の送信機であって、前記１つ以上の送信機が、前記予め選択された電磁放射を１つ以上の鳥卵の方向に向ける送信機と、
前記１つ以上の鳥卵を通過する前記予め選択された電磁放射を検出することが可能な１つ以上の検出器と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項３４】
請求項３３に記載のシステムにおいて、前記電磁放射がテラヘルツ周波数の範囲であることを特徴とする、システム。
【請求項３５】
請求項３３に記載のシステムにおいて、前記キャリアが卵処理装置に組み込まれることを特徴とする、システム。
【請求項３６】
請求項３５に記載のシステムにおいて、前記卵処理装置が、複数の送信機および検出器を具え、各々の前記送信機および検出器が、前記予め選択された電磁放射を複数の卵にほぼ同時に送信することが可能であることを特徴とする、システム。
【請求項３７】
請求項３５に記載のシステムにおいて、前記卵処理装置が、卵をコンベヤベルトに沿って運ぶ搬送システムを具え、前記キャリアが前記コンベヤベルトに結合され、複数の送信機および検出器は、運ばれた前記卵が前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に入るように配置されることを特徴とする、システム。
【請求項３８】
請求項３３に記載のシステムにおいて、前記キャリアは、前記キャリアに配置された鳥卵の位置の近くに配置される１つ以上のウィンドウを具え、前記１つ以上のウィンドウにより、前記予め選択された電磁放射が前記ウィンドウを通過することが可能になり、前記送信機は、前記送信機により放射された、前記予め選択された電磁放射が前記ウィンドウを通過して、前記卵に入るように、光学的に前記ウィンドウと並べられることを特徴とする、システム。
【請求項３９】
請求項３８に記載のシステムにおいて、前記キャリアは、前記１つ以上のウィンドウを、前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に移動できるように、移動可能であることを特徴とする、システム。
【請求項４０】
請求項３８に記載のシステムにおいて、前記送信機および／または前記検出器は、前記１つ以上のウィンドウを、前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に配置できるように移動可能であることを特徴とする、システム。
【請求項４１】
請求項３８に記載のシステムにおいて、前記キャリアは、前記卵の気室が前記キャリアのウィンドウに配置されるような位置に前記鳥卵を保持する１つ以上の卵状のカップを具えることを特徴とする、システム。
【請求項４２】
請求項３３乃至４１のいずれか一項に記載のシステムを用いて鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法において、
卵の前記気室を、前記送信機と前記検出器との間の前記光学経路内に配置するステップと、
電磁放射を前記卵の気室にかけるステップであって、前記電磁放射は、前記卵の気室内の１つ以上の有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと
を具えることを特徴とする、方法。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法において、前記キャリアが卵処理装置に組み込まれ、前記卵処理装置が複数の送信機および検出器を具え、前記方法は、前記予め選択された電磁放射を複数の卵にほぼ同時に送信するステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法において、前記卵処理装置が、卵をコンベヤベルトに沿って運ぶ搬送システムと、複数の送信機および検出器とを具え、前記方法は、運ばれた前記卵が前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に入るように、前記キャリアを前記コンベヤベルトに沿って移動させるステップを具えることを特徴とする、方法。
【請求項４５】
請求項４２に記載の方法において、前記キャリアは、前記キャリアに配置された鳥卵の位置の近くに配置される１つ以上のウィンドウを具え、前記１つ以上のウィンドウにより、前記予め選択された電磁放射が前記ウィンドウを通過することが可能になり、前記方法は、前記送信機により放出された前記予め選択された電磁放射が、前記ウィンドウを通過して前記卵に入るように、前記送信機を前記ウィンドウと光学的に並べるステップを更に具えることを特徴とする、システム。
【請求項４６】
請求項４５に記載の方法において、前記１つ以上のウィンドウを前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に移動させるように、前記キャリアを移動させるステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項４７】
請求項４２に記載の方法において、前記１つ以上のウィンドウを前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に配置させるように、前記送信機および／または前記検出器を移動させるステップを更に具えることを特徴とする、システム。
【請求項４８】
卵の特性を計測する方法であって、
複数の卵をホルダに置くステップと、
２つ以上の卵からそれぞれ放出された空気を捕集するステップと、
捕集された前記空気の１つ以上の特性を計測するステップと、
前記空気の測定に基づいて、少なくとも２つの前記卵それぞれの１つ以上の特性を特定するステップと
を具えることを特徴とする、方法。
【請求項４９】
卵の特性を計測するシステムであって、
複数の卵を保持するように構成されたホルダと、
２つ以上の前記卵からそれぞれ放出された空気を捕捉するように構成された空気捕集システムと、
前記捕集された空気の１つ以上の特性を計測するように構成された計測装置と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項５０】
請求項４９に記載の方法において、前記空気捕集システムが、トレー上の２つ以上の卵のための空気捕集装置を具え、前記計測装置は、前記卵の周辺から捕捉された空気について１度以上計測を行うため、少なくとも２つの前記空気捕集装置を前記卵から離すように構成されることを特徴とする、システム。
【請求項５１】
請求項４９に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの卵を、前記計測装置の近くの位置に移動させるように構成された搬送システムを更に具えることを特徴とする、システム。
【請求項５２】
請求項４９に記載のシステムにおいて、少なくとも２つの前記卵のそれぞれの計測を、前記計測装置により行われた計測と関連付けるように構成されたトラッキングシステムを更に具えることを特徴とする、システム。
【請求項５３】
請求項４９に記載のシステムにおいて、少なくとも２つの前記空気捕集装置が膜を具えることを特徴とする、システム。
【請求項５４】
請求項４９に記載のシステムにおいて、前記計測装置が、放射器および検出器を具え、前記放射器は電磁放射ビームを前記検出器に向けて送るように構成され、前記検出器は前記空気捕集装置に捕集された前記空気の少なくとも１つの特性を計測するように構成されることを特徴とする、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、鶏胚の卵内性別判定および受精確認に関する。より具体的には、本発明は、商業環境における多数の卵の迅速な卵内性別および受精の判定に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用家禽生産において、様々な実用的かつ経済的理由により、一方の性別が他方の性別よりも選択されることがある。食卓用卵の生産に関して、産卵能力のある雌が選択され、雄や無精卵は処分される。ブロイラーの場合、雄および雌は、成長速度および成熟までの期間の相違により分けられることが多く、別々に飼養すると効率がより高まる。
【０００３】
性別判定のため、熟練した性別鑑定者を起用して、通常は羽の長さにより、または排出腔分析を介して、孵化して１日以内に鳥の性別を見分ける。不要となった性別は多くの場合、液浸や窒息により処分される。それから、処分されたひよこの廃棄物の処理が行われるが、孵化場に更なるコストがかかることが多い。鳥の性別を見分けるために、まず卵を孵さなければならないため、孵化場では、一定数の雌の産卵鶏（性別の割合は、雄：雌で約５０：５０である）または雄ブロイラーを生産するのに必要な抱卵および孵化の収容力を２倍必要とする。
【０００４】
卵内の性別鑑別に関して周知技術が提案されているが、それらの技術は侵襲的で、（例えば、胚盤葉から）サンプルを採取するか、（分光測定の場合には）入り込んで、遺伝子材料または他の生体同定分子やタンパク質を含有する卵の成分に直接照射するために、殻や膜に穴をあける必要がある。上記技術は、侵襲的であることに加えて、多くの遺伝子材料、羽の色素、性関連タンパク質、ヌクレオチド等の相違や、性ホルモンの相違といった現象の計測に依存している。いずれの場合でも、これらの識別子は、抱卵して数日しないと現れないため、孵化場は、これらの更なる卵のために十分な収容力を維持する必要がある。同様に、上記の技術を用いると、胚が発達しないことが明らかになるまで無精卵を抱卵しなければならない。
【０００５】
卵内で鳥の性別を見分けることで、孵化場は、抱卵および孵化作業を減らし、労働につながる雌雄鑑別のコストを削減することが可能になり、その結果、設備の生産性や効率性が向上する。関連する特徴を有する卵を初期の段階で見分けることができれば、その卵を一刻も早く区別（例えば、ブロイラーの場合）または処分（例えば、産卵鶏の場合）できる。区別または処分されることになる卵の孵化に要する時間が限定され、孵化場にとって最大の経済利益がもたらされる。先行技術で言及されている解決策では、卵を適切に見分けて処分できる前に、少なくとも多少の抱卵を要する。従って、市場では、非侵襲的であり、かつ卵の抱卵を要する前に、卵の性別または受精を見分けることができる解決策が求められている。
【発明の概要】
【０００６】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムは、採取装置と、電磁放射送信機および検出器とを含む。様々な実施形態において、送信機は、テラヘルツの範囲、マイクロ波の範囲、または赤外線の範囲で作動することができる。採取装置は、鳥卵に結合することができる。採取装置は、真空源と、空気捕集装置と、真空源を空気捕集装置に結合する通路に配置することができる膜とを含む。膜は、揮発性有機化合物を捕捉することが可能である。採取装置は、真空源から、鳥卵の近くの空気に真空をかけ、卵の付近から捕捉された空気を膜の方向に向ける。続いて、膜は、送信機から放出された電磁放射内に配置される。
【０００７】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法は、採取装置を鳥卵に結合するステップであって、採取装置が、真空源と、空気捕集装置と、揮発性有機化合物を捕捉することが可能な膜とを具えるステップと、採取装置を操作して、空気捕集装置を介して、鳥卵の近くの空気を捕捉するステップであって、採取装置が、捕捉された空気を膜の方向に向けるステップと、電磁放射を膜にかけるステップであって、電磁放射は、膜に捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと、を含む。
【０００８】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムは、採取装置と、電磁放射送信機および検出器とを含む。採取装置は、真空源から、鳥卵の近くの空気に真空をかけ、卵の付近から捕捉された空気を採取チャンバの方向に向ける。採取チャンバは、送信機により放射された電磁放射内に配置される。
【０００９】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法は、採取装置を鳥卵に結合するステップと、採取装置を操作して、空気捕集装置を介して鳥卵の近くの空気を捕捉するステップであって、採取装置が、捕捉された空気を試料チャンバに向けるステップと、電磁放射を試料チャンバにかけるステップであって、電磁放射が、試料チャンバに捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップとを含む。
【００１０】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムは、１つ以上の鳥卵を収容する１つ以上のキャリアと、予め選択された電磁放射を放出することが可能な１つ以上の送信機と、１つ以上の検出器とを含む。送信機は、予め選択された電磁放射を、１つ以上の鳥卵の方向に向ける。非排他的な例として、隣接する波長で２つのＴｉ：サファイアレーザを用いて、周知の光混合技術を介して波長連続波テラヘルツ放射（ＣＷ−ＴＨｚ）を生成して、所望の範囲のビート周波数を生成することができる。テラヘルツ放射を放射するのに、多数のアンテナ配列が利用可能で、テラヘルツ放射は、大抵の場合ＧａＡｓ構造からなる。特に、テラヘルツ（および他のスペクトル）放射を生成する上で多くのバリエーションが存在し、所望の波長を最も効率的に製造する適切な装置を用いることができる。検出器は、適切なアンテナ、電子工学採取方法、または他の適切な技術を用いて、１つ以上の鳥卵を通過する予め選択された電磁放射を検出することが可能である。
【００１１】
実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法は、送信機と検出器との間の光学経路内に卵の気室を配置するステップと、電磁放射を、破られていない殻を通して卵の気室にかけるステップとを具え、電磁放射は、卵の気室内の１つ以上の有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
実施形態の以下の詳細な説明の恩恵を受け、かつ添付図面の参照により、本発明の有利な点が当業者に明らかになるであろう。
【図１】図１は、一実施形態における例示的な商用真空卵処理システムを示す。
【図２】図２は、卵処理カップに配置された卵からＶＯＣを捕捉する膜を含む、真空卵処理システムのサブマニホルドの概略図を示す。
【図３】図３は、２つの部分からなる読み取りトレーおよび可動読み取り装置を含む、卵を分析および分類するための例示的なシステムの上面図を示す。
【図４】図４は、２つの部分からなる読み取りトレーおよび可動読み取り装置を含む、卵を分析および分類するための例示的な装置の前面図を示す。
【図５】図５は、卵処理カップに配置された卵からＶＯＣを捕捉する試料チャンバを含む、真空卵処理装置のサブマニホルドの概略図を示す。
【図６】図６は、気室が底の位置にあり、分光計を卵の下に配置する必要があり、特別なトレーで気室を含む卵の領域を分光計に触れることが可能になる、例示的な卵内検出システムの概略図を示す。
【図７】図７は、卵処理カップに配置された卵からＶＯＣを分析する単一の試料チャンバを含む、真空卵処理システムのサブマニホルドの概略図を示す。
【図８】図８は、卵処理カップに配置された卵からＶＯＣを捕捉する膜試料チャンバを含む、真空卵処理システムのサブマニホルドの概略図を示す。
【００１３】
本発明は様々な変更および代替的形態が可能で、例えば、図６に示すようなトレーを用いて、気室を下向きにして卵を正しい方向に置いたときに、真空の位置を卵の底に逆さにすることを含む一方で、特定の実施形態が図面により示され、本明細書において詳細に記載される。図面は縮尺通りでない場合がある。しかし、図面および詳細な説明は、本発明を、開示された特定の形態に限定する意図はなく、それとは反対に、添付の特許請求の範囲により定められた本発明の精神と範囲に該当する全ての変更、均等物、および代替物を包含する意図があることを理解されたい。例えば、図面は通常、気室が上部の位置にある卵を示すが、気室が下部の位置にある状態で卵を運ぶまたは移動させる場合、本発明は、装置を逆さにし、卵の下部（つまり、本例では気室の位置）から真空の捕集を行うことが可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、特定の装置または方法に限定されず、当然ながら異なる場合があることを理解すべきである。本明細書で用いられる用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであって、限定する意図がないことも理解すべきである。本明細書および添付の特許請求の範囲で用いられるように、“ａ”、“ａｎ”、“ｔｈｅ”を伴う単数形は、文脈上明らかに別段の規定がない限り、単数および複数の指示物を含む。更に、「〜よい、〜できる、〜得る（ｍａｙ）」という単語は、本出願全体において、必須の意味（つまり、必要がある）ではなく、任意の意味（つまり、可能性がある、可能である）で用いられる。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語およびその派生語は、「含むが、それに限定されない」ことを意味する。「結合」という用語は、直接または間接的に接続することを意味する。
【００１５】
本明細書で用いられるように、「鳥卵」という用語は、鳥類から得られた卵を指す。例示的な鳥類は、鶏、七面鳥、鴨、ウズラ、ガチョウを含むが、これらに限定されない。
【００１６】
本明細書に記載のシステムおよび方法は、殻を介してまたは大気中で（直接、または採取膜を介して、または採取チャンバを介して）卵の気室の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を計測することにより、卵内性別および受精判定の他の方法についての欠点に対処し、抱卵前に性別および受精状態を非侵襲的に検知することが可能になる。これらの揮発物質は抱卵期間にわたり変わり、有精卵と無精卵とで異なることが示され、早くも抱卵１日目で胚の性別の前兆が現れる。鳥卵により放出される典型的なＶＯＣの種類および量については、Ｗｅｂｓｔｅｒ  ｅｔ  ａｌ．“Ａｖｉａｎ  Ｅｇｇ  Ｏｄｏｕｒ  Ｅｎｃｏｄｅｓ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｅｍｂｒｙｏ  Ｓｅｘ，Ｆｅｒｔｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ”（２０１５）ＰＬｏｓ  ＯＮＥ  １０（１）：ｅ０１１６３４５、および、Ｃｏｓｔａｎｚｏ  ｅｔ  ａｌ，“Ｔｈｅ  Ｏｄｏｕｒ  ｏｆ  Ｓｅｘ：Ｓｅｘ−Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｍｏｎｇ  Ｂａｒｎ  Ｓｗａｌｌｏｗ  Ｅｇｇｓ  Ｃａｒｒｙｉｎｇ  Ｅｍｂｒｙｏｓ  ｏｆ  Ｅｉｔｈｅｒ  Ｓｅｘ”（Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ２０１６）ＰＬＯＳ  ＯＮＥ  ＤＯＩ：１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｏｎｅ．０１６５０５５による論文において論じられ、どちらも参照により本明細書に組み込まれる。
【００１７】
卵は、揮発性有機化合物、および二酸化炭素、水分、酸素をその孔から容易に放散する。内部のピッピング（雛が鳴くこと）が発生するまでに、最大２０Ｌまでの酸素、二酸化炭素および水蒸気を、８０ｇｍの卵の孔から拡散することができる。これらの高い蒸気圧の揮発物質は、分光法技術を用いて検出できる。
【００１８】
［膜システム］
一実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を判定するシステムは、無傷の卵から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を捕集するのに用いることができる採取装置を含む。一実施形態において、採取装置は、真空源と、揮発性有機化合物を捕捉することが可能な膜を含む。対象とするＶＯＣを捕捉することが可能な任意の膜を用いることができる。一実施形態において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）膜が用いられる。例示的なポリエチレンテレフタレート膜は、“Ａｖｉａｎ  Ｇｅｎｄｅｒ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｅｇｇ  Ｐｒｉｏｒ  ｔｏ  Ｈａｔｃｈ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ  ｉｎ  ＴＨｚ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ”と題され、２０１６年４月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／３２６，８５７号に記載され、本明細書において参照により組み込まれる。
【００１９】
使用中、採取装置は、真空源から、鳥卵の近くの空気に真空をかけて、卵の付近から捕捉された空気を膜の方向に向ける。実施形態において、採取装置は、卵に近接して配置された空気捕集装置を含む。空気捕集装置は、単一の卵からのＶＯＣの捕集を最適化するのに選択された多くの形状を有することができる。実施形態において、空気捕集装置は、単一の卵の形状に相補的な形状を有する（例えば、「卵形」または卵状である）。一実施形態において、空気捕集装置は、真空卵リフタの卵の接触部分である。
【００２０】
一実施形態において、オフガスＶＯＣが膜に吸着される。電磁放射（例えば、スペクトルのテラヘルツの部分の場合は、６００から７５０μｍだが、電磁放射の他の帯域を用いることができる）を膜にかけ、電磁放射の変化を観察することにより、「装填された」膜の分析が行われる。膜の分析は、電磁放射送信機と、マイクロ波、テラヘルツまたは赤外線の波長で作動する分光計に特有の電磁放射検出器とを用いて実施することができる。分析中、膜は、送信機により照射された電磁放射のビーム内に配置される。電磁放射が膜に入り、膜の中に閉じ込められたＶＯＣ同士の相互作用により電磁放射が変化する。膜に接触後、変化した電磁放射が電磁放射検出器により捕捉される。電磁放射の変化を用いて、どのＶＯＣが卵から放出されたかを特定することができる。雄、雌、有精および無精の全ての卵が、一意の組み合わせのＶＯＣを放出する。ＶＯＣの種類および量を分析することにより、卵の性別および個々の卵の状態を特定することができる。
【００２１】
マイクロ波、テラヘルツまたは赤外線域の電磁放射を用いて、ＶＯＣを分析することができる。吸収度、透過度、反射率またはラマン分光法を用いて、分析スペクトルを生成することができる。
【００２２】
好適な実施形態において、テラヘルツの電磁放射が、膜に捕捉されたＶＯＣの検出に用いられる。本明細書で用いられるように、電磁放射は、１ｍｍから０．０１ｍｍの波長を有する放射を指す。特定の実施形態において、６００から７５０μｍの範囲内のテラヘルツ放射を用いて、ＰＥＴ膜のＶＯＣ含有量を特定する。電磁放射検出器は、吸収スペクトルを生成する。吸収スペクトルは、周波数領域または時間領域で得られ、使用の分光法に応じて、フーリエ変換により周波数に変換される。
【００２３】
吸収スペクトルが読み取られ、ソフトウェア照合アルゴリズムを介してデータベースと比較される。データベースは卵のスペクトルの指紋を含み、それぞれの指紋が、様々な鳥の種類および種の中の品種について受精状態または性別を表す。ソフトウェア照合アルゴリズムは、予め決められた信頼範囲内で、収集したスペクトルを分類された指紋と比較し、読み取られたスペクトルが指紋の誤り限界内にあるか特定することにより、性別および受精状態を見分ける。
【００２４】
卵の状態が特定すると、従来の卵分類機を用いて、処分される性別の卵がラインから外され、産卵鶏の品種の卵の場合は無用なストックとして販売用に取り置かれ、ブロイラーの品種の卵の場合は、数ある目的の中でも特に性別により分類できる。同様の方法で、無精卵を有精卵と分けることができる。
【００２５】
実施形態において、電気の印加により、膜からＶＯＣを放出させて膜を再利用することができる。「浄化された」膜が、採取装置の元の位置に循環される。他の実施形態において、真空モータの流れを逆にすることにより、空気が膜を通過して、吸収分子が膜から押し出されるので、膜を浄化することができる。特定の実施形態において、それぞれの膜を一度だけ用いて、新しい膜に交換してよい。
【００２６】
多くの孵化場で用いられる真空処理装置の一例として、例示の商用真空卵処理システムローダ（本件では、Ｍｏｂａ  Ｆｌ３３０ローダ）を図１に示す。図示したものと同様の装置を用いて、本発明を商業環境で実施することができる。採取装置を商用真空卵処理システムに組み込むことで、１００個以上の卵を真空処理装置により同時に採取することが可能になる。図１に戻り、真空卵処理システム１００は概して、真空源１１０と、真空システムに結合された複数の卵処理カップ１２０とを含む。実施形態において、真空源１１０は、１つ以上の真空マニホルドを介して卵処理カップ１２０に結合される。図１に示す特定の実施形態において、真空源１１０は、第１の真空マニホルド１３０および複数のサブマニホルド１４０を介して、卵処理カップ１２０に結合される。示されるように、真空源１１０は、真空源導管１１５を介して、第１の真空マニホルド１３０に結合される。第１の真空マニホルド１３０は、複数のマニホルド導管１３５を介して、複数のサブマニホルド１４０に結合される。複数の卵処理カップ１２０は、各々のサブマニホルドに結合される。真空源１１０で生成された真空が、図１に示すように、各々のサブマニホルドに導かれ、そこで、卵が卵処理カップに引き入れられ、卵を運ぶと同時に卵を卵処理カップ内に保持するのに十分な真空が卵処理カップに生成される。
【００２７】
一実施形態において、図１に示されるような真空卵処理システムは、複数の採取装置を含むよう変更することができる。図２は、卵処理カップ２２０に配置された卵からＶＯＣを捕捉する膜２５０を含むように変更された真空卵処理システムのサブマニホルド２４０の概略的な図を示す。本実施形態において、卵処理カップ２２０は、空気捕集装置としての機能を果たす。卵の付近の空気が、卵処理カップ２２０を通って膜２５０に引き入れられ、卵により生成されたＶＯＣがそこに捕集される。一部の実施形態において、膜を電子システムに結合し、膜に少量の荷電を付与して、ＶＯＣの吸着／脱着を補助することができる。
【００２８】
図２に示すように、それぞれの卵処理カップを単一の膜と関連付けることができる。それにより、それぞれ個別の卵から放出されたＶＯＣを分析することが可能になる。トラッキング機構をシステムに組み込むことで、それぞれの卵の位置を、分析中の膜に合わせることができる。分析が完了すると、トラッキングシステム参照して、性別および／または受精状態に基づいて、卵を分けることができる。
【００２９】
卵を分析および分類する例示のシステムおよび方法を図３に示す。本実施形態において、コンベヤは、スループットを向上させるため、２つの読み取りトレー（３１０および３１５）を両側に有する。一実施形態において、それぞれの読み取りトレーは、１つ以上の電磁放射送信機および検出器を含む。それぞれの読み取りトレーは、複数の孔（例えば、それぞれの卵処理カップにつき１つ）を含んでもよい。孔は、電磁放射（例えば、テラヘルツまたは赤外線光）が走行可能な通路としての機能を果たす。一実施形態において、図２に記載の真空卵処理装置の卵処理カップは、真空処理装置から取り外し可能である。例えば、一実施形態において、プッシュ作動のラッチングシステムを用いて、卵処理カップを機械的に取り外し、再度取り付けることができる。
【００３０】
図２、図３、および図４に示すシステムを用いて、鳥卵の性別および／または受精状態を特定することができる。最初に、卵３０４を、キャリア３０２を介してコンベヤ３００に移すことができる。キャリア３０２は、真空処理装置の一部である。キャリア３０２は、サブマニホルド２４０（図４を参照）を含み、サブマニホルド２４０を用いて、図２に関連して上述したとおり、真空をかけて卵を保持することができる。卵を決まった場所に保持する真空により、ＶＯＣが膜に移され、そこで、ＶＯＣが保たれている。真空が解除されて、卵がコンベヤのクレート３２０に配置される。
【００３１】
キャリア３０２を、真空をサブマニホルド２４０まで制御する制御システムに結合することができる。キャリア３０２は、卵処理カップ２２０および卵を選択的に維持および放出し、コンベヤおよび／または読み取りトレーに対して卵処理カップ２２０を移動するように操作可能である。キャリア３０２は、モータ付レールシステム、ロボットアーム、または他の適切な配置機構により配置できる。一部の実施形態において、キャリア３０２は、卵処理カップ２２０をコンベヤから、一方の読み取りトレーに移動させ、読み取りの後に卵処理カップをコンベヤに戻す。
【００３２】
膜を読み取るため、サブマニホルド２４０および空の卵処理カップ２２０を、（例えば、キャリア３０２を介して）第１の読み取りトレー３１０まで移動させる。サブマニホルド２４０が下げられて、卵処理カップ２２０が、第１の読み取りトレー３１０の適切な場所に開放される。卵処理カップ２２０が通路３３０（トレー３１５に示す）に整列される。
【００３３】
電磁放射送信機および検知器（例えば、テラヘルツまたは赤外線の電磁放射送信機および検知器）を用いて、取り外された処理カップ２２０を読み取る。図４は、読み取りシステム４００の実施形態を示す。読み取りシステム４００は、複数の送信機４１０と、複数の検知器４２０と、送信機および検出器を互いに一直線上に保持する可動フレーム４３０とを含む。送信機４１０、検出器４２０および可動フレーム４３０を、読み取り装置４３４に含むことができる。図示した実施形態において、可動フレーム４３０は、トラック、ホイール、またはフレームが読み取りトレー３１０に沿って移動できるいくつかの他の装置により誘導される摺動アームとすることができる。実施形態において、フレーム４３０は、少なくとも卵保持カップに配置された一列の膜を読み取るのに十分な送信機および検出器を含む。別の実施形態において、フレームは、送信機および検出器（例えば、単一の送信機／検出器のペア）相当分の列を保持していなくてもよい。そのような実施形態において、フレームの移動機構により、読み取りトレー３１０に配置された卵保持カップの各々の膜を読み取ることができるように、フレームを移動させることが可能になる。使用中、送信機および検出器は、卵保持カップに配置された各々の膜を読み取るように操作される。コンピュータシステム４４０は、検出器に結合され、検出器により収集されたスペクトル情報を記憶する。スペクトル情報は、遠隔に配置可能なデータベース４４５に収集されたスペクトル情報と比較される。この情報を用いて、卵の性別および／または受精状態を特定する。コンピュータシステム４４０およびデータベース４４５を、機器または異なる位置に配置してもよい（かつ、例えば、ネットワークを介して遠隔に接続してもよい）。一実施形態において、受精および性別の特定に関する計算および／または卵のスペクトルに関するデータの保存が、遠隔により（例えば、通信ネットワークを介したクラウドサービスによって）実現する。
【００３４】
コンピュータは、取得したスペクトル情報をトレー上の卵の位置にマッピングするトラッキングソフトウェアも含む。トラッキングソフトウェアは、トレー（および／またはトレーが保持されるパレット）上のバーコードまたはＲＦＩＤ、もしくは卵処理カップを用いて、ＶＯＣを捕捉した卵処理カップの位置を追跡することができる。分析完了後、コンピュータは、性別および／受精状態に基づいて、どの卵をコンベヤから取り除く必要があるかを示す情報を真空卵処理装置に送信する。卵がクレート３２０に移される前に、真空卵処理装置から卵を取り除くことにより、分類を実現することができる。或いは、卵をクレート３２０に配置して、分析部分の下流にある更なる卵処理装置を用いて、性別および／または受精状態に基づいて卵を分けることで、卵を分類することができる。
【００３５】
読み取りトレー３１０がスキャンされる間に、キャリア３０２は、サブマニホルド２４０を読み取りトレー３１５に移すことができ、前に読み取られた卵処理カップを、サブマニホルドに再び取り付けることができる。一実施形態において、読み取りトレー３１５を用いて、前に読み取られた卵処理カップから膜を浄化することができる。一実施形態において、卵処理カップを全て読み取った後に、流体ストリーム（例えば、空気または窒素のような不活性ガス）が、膜からＶＯＣを取り除く読み取りトレー３１５（または読み取りトレー３１０）の通路を通過する。或いは、電流を膜に流し込んで、ＶＯＣを取り除くことができるように、電気システムを読み取りトレーに組み込むことができる。空気または不活性ガスと、電流との組み合わせを用いてもよい。或いは、膜を処分して、新しく清潔なものと置き換えてもよい。別の実施形態において、真空処理装置が卵処理カップを持ち上げるとき、真空処理装置は、（例えば、真空モータを逆さにすることで）膜から空気または不活性ガスを吹き込み、電流を膜に発生させるか、双方の方法の組み合わせを用いて、膜からＶＯＣを取り除くことができる。
【００３６】
サブマニホルドを卵処理カップに再度搭載後、真空卵処理システムは、卵処理カップを用いて新たな一群の卵を得て、それらをコンベヤに配置する。実施形態において、読み取りトレー３１５での膜の浄化、および卵の捕集は、読み取りトレー３１０での膜の読み取り完了とほぼ同時に完了する。上述のサイクルは、得られた一群の卵毎に繰り返され、１００個以上の卵を数分以内に採取および検査することが可能になる。
【００３７】
［試料チャンバのシステム］
別の実施形態において、鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムは、無傷の卵から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を捕集するのに使用可能な採取装置を含む。一実施形態において、採取装置は、真空源と、無傷の卵から放出された揮発性有機化合物を保持することが可能な試料チャンバとを含む。
【００３８】
使用中、採取装置は、真空源から、鳥卵の近くの空気に真空をかけて、卵の付近から捕捉された空気を試料チャンバの方向に向ける。実施形態において、採取装置は前に記載したとおり、卵の近くに配置された空気捕集装置を含む。
【００３９】
一実施形態において、図１に示したような真空卵処理システムは、複数の試料チャンバを含むように変更することができる。図５は、卵処理カップ２２０に配置された卵からＶＯＣを捕捉する試料チャンバ５１０を含むように変更された、真空卵処理システムのサブマニホルド２４０の概略図を示す。本実施形態において、卵処理カップ２２０は、空気捕集装置としての機能を果たす。卵の付近の空気は、卵処理カップ２２０を通って試料チャンバ５１０に引き入れられる。試料チャンバ５１０は、上部弁５１２と下部弁５１４とを含むことができる。使用中、サブマニホルド２４０から試料チャンバ５１０に真空をかけることができる。真空が試料チャンバ５１０にかけられる間、下部弁５１４が閉じられる。適切な真空が得られると、上部弁５１２が閉じられ、真空が試料チャンバ５１０内に生成される。卵処理カップ２２０は卵の上に位置し、下部弁５１４が開かれる。試料チャンバ５１０の真空により卵が卵処理カップに引き入れられ、卵から放出されたＶＯＣが試料チャンバに引き込まれる。所定時間後、または卵がクレート上方の位置に移動すると、下部弁５１４が開かれ、ＶＯＣがチャンバに引き込まれるときに卵に向けて真空を破壊させ、卵をクレートに落下させることができ、弁５１４が閉じられる時点で、捕集されたＶＯＣを試料チャンバに封じ込める。
【００４０】
真空卵処理システムのサブマニホルド７４０の別の実施形態を図７に示す。サブマニホルドは、卵処理カップ７２０に配置された卵から捕捉されたＶＯＣを分析するのに用いることが出来る試料チャンバ７５０を含むように変更される。本実施形態において、卵処理カップ７２０は、試料チャンバ７５０と合わせて空気捕集装置としての機能を果たす。各々の卵処理カップ７２０は、捕集空間７１０を画定するのに用いられる上部弁７１２と下部弁７１４とを含む。制御装置７６０は、弁および真空モータを順番に操作することで、卵処理カップに配置されたそれぞれの卵からＶＯＣを個別に分析して、卵と関連付けることが可能になる。
【００４１】
初期の使用において、真空を、サブマニホルド７４０を介して捕集空間７１０内に生成することができる。真空が試料チャンバ７５０に生成されるよう、真空モータ（Ｍ）を作動させることにより、真空をかけることができる。試料チャンバ７５０は、２つの弁７５２および７５４を含む。弁７５２により、空気がサブマニホルド７４０から試料チャンバ７５０に入ることが可能になる。弁７５４は、試料チャンバ７５０の真空モータ（Ｍ）へのアクセスを制御する。最初は、弁７５２および７５４が開かれ、真空モータは、真空を試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０に生成するように操作される。このことは、先の検査で得られた任意のＶＯＣのサブマニホルド７４０および試料チャンバ７５０をパージする効果も有する。任意の実施形態において、サブマニホルドおよび採取チャンバの排気中に、パージガス７４２をサブマニホルド７４０に導入してもよい。十分な量のパージガスがシステムを通過した後で、パージガスが停止し、システムが上記のとおり真空下に配置される。上部弁７１２も開かれ、真空がそれぞれの捕集空間７１０で生成されることが可能になる。真空がシステム全体に確立されると、弁７５４および７５２が閉じられ、封止した真空が試料チャンバに生成され、上部弁７１２が閉じられ、真空がそれぞれの捕集空間７１０に生成される。
【００４２】
次の使用段階の間、卵処理カップ７２０が卵上に配置され、下部弁７１４が開かれ。捕集空間７１０の真空により卵が卵処理カップに引き入れられ、卵から放出されたＶＯＣが捕集空間内に引き込まれる。
【００４３】
それぞれの捕集空間で捕集された空気は、ＶＯＣの検出のために試料チャンバ７５０に移される。実施形態において、ＶＯＣが捕集空間に十分な時間捕集された後で、下部弁７１４が閉じられ、関連する上部弁７１２が開かれ、試料チャンバの弁７５２が開かれることにより、捕集された空気が試料チャンバ７５０に移される。試料チャンバ７５０は、その時点でシステムの他の部分よりも低真空であるため、捕集された空気が、分析のために試料チャンバ７５０に引き込まれる。捕集された空気が試料チャンバ７５０に引き込まれると、試料チャンバの弁７５２が閉じられ、収集された空気を試料チャンバに保持する。本明細書に記載の技術を用いて試料チャンバの空気を分析し、空気のＶＯＣ含有量を特定することができる。次に、空気のＶＯＣ含有量を用いて、捕集された空気に関連付けられた位置にある卵の性別および／または受精状態を特定する。制御装置７６０は、上部弁７１２と関連付けられた卵処理カップの位置の追跡を続け、卵の性別および／または受精に応じて卵の分類が可能になるよう、卵の配置場所を特定する。
【００４４】
ＶＯＣの検出完了後、試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０では、別の卵の分析前に、システムに既に存在する捕集された空気がパージされる。システムをパージするため、真空モータ（Ｍ）を作動させ、試料チャンバの弁７５２および７５４が開かれると、試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０からの空気をシステムから引き出すことが可能になる。システムの浄化中、パージガス７４２を、サブマニホルドおよび試料チャンバの排気中のサブマニホルド７４０に導入することができる。システムがパージされると、上記のプロセスを、サブマニホルドに装着された他の卵でも繰り返すことができる。このようにして、それぞれの卵を、その後の分類のために特定することができる。
【００４５】
図７のシステムの別の実施形態を図８に示す。図８は、多くの点で図７のシステムと同様であるが、試料チャンバ７５０が、捕集された空気でＶＯＣを捕捉するのに用いられる膜７５６を含む点で異なる。図８において、初期の使用中に、真空が、サブマニホルド７４０を通って捕集空間７１０に生成される。真空モータ（Ｍ）を作動させることで、真空が試料チャンバ７５０に生成されるように、真空をかけることができる。試料チャンバ７５０は、２つの弁７５２および７５４を含む。弁７５２により、空気がサブマニホルド７４０から試料チャンバ７５０に入ることが可能になる。弁７５４は、試料チャンバ７５０の真空モータ（Ｍ）へのアクセスを制御する。最初は、弁７５２および７５４が開かれ、真空モータは、真空を試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０に生成するように操作される。このことは、先の検査で得られた任意のＶＯＣのサブマニホルド７４０および試料チャンバ７５０をパージする効果も有する。上部弁７１２も開かれ、真空がそれぞれの捕集空間７１０に生成されることが可能になる。真空がシステム全体に確立されると、上部弁７１２が閉じられ、真空がそれぞれの捕集空間７１０に生成される。
【００４６】
次の使用段階の間、卵処理カップ７２０が卵上に配置され、下部弁７１４が開かれる。捕集空間７１０の真空により卵が卵処理カップに引き入れられ、卵から放出されたＶＯＣが捕集空間に引き込まれる。
【００４７】
それぞれの捕集空間で捕集された空気は、ＶＯＣの検出のために試料チャンバ７５０に移される。図７に示したシステムと対照的に、捕集された空気の移送は、膜の使用による助けを受ける。実施形態において、ＶＯＣが捕集空間に十分な時間捕集された後で、真空モータの電源をオンにして（モータが電源オフの場合）、試料チャンバの弁７５４および７５２が開かれ、検査中の卵と関連付けられた上部弁７１２および下部弁７１４が開かれることにより、捕集された空気が試料チャンバ７５０に移される。真空モータ（Ｍ）により生成された真空で、捕集された空気が、捕集空間７１０から試料チャンバ７５０に、膜７５６を介して引き込まれる。捕集された空気が膜を通して引き込まれ、卵から放出されたＶＯＣが膜により捕捉される。卵と関連づけられた十分な量の空気が捕集されると、試料チャンバの弁７５２および７５４が閉じられ、空気が膜７５６を通って移動する。本明細書に記載の技術を用いて試料チャンバの膜を分析し、空気のＶＯＣ含有量を特定することができる。次に、空気のＶＯＣ含有量を用いて、捕集された空気に関連付けられた位置にある卵の性別および／または受精状態を特定する。制御装置７６０は、上部弁７１２と関連付けられた卵処理カップの位置の追跡を続け、卵の性別および／または受精に応じた卵の分類が可能になるよう、卵の配置場所を特定する。
【００４８】
膜の分析完了後、膜は、他の膜のシステムで上述のとおり、浄化または置き換えられる。次の読み取りに備えて、試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０では、別の卵の分析前に、システムに既に存在する捕集された空気がパージされる。システムをパージするため、真空モータ（Ｍ）を作動させ、試料チャンバの弁７５２および７５４が開かれると、試料チャンバ７５０およびサブマニホルド７４０からの空気をシステムから引き出すことが可能になる。システムの浄化中、サブマニホルドおよび試料チャンバの排気中に、パージガス７４２をサブマニホルド７４０に導入することができる。システムがパージされると、上記のプロセスを、サブマニホルドに装着された他の卵で繰り返すことができる。このようにして、それぞれの卵を、その後の分類のために特定することができる。
【００４９】
これらのシステムを用いて、それぞれの卵処理カップを、単一の試料チャンバと関連付けることができる。それにより、個別の卵から放出されたＶＯＣを分析することが可能になる。トラッキング機構をシステムに組み込むことで、それぞれの卵の位置を、分析中の試料チャンバに合わせることができる。分析が完了すると、トラッキングシステムを参照して、性別および／または受精状態に基づいて、卵を分けることができる。
【００５０】
図３および図４のシステムを用いて、ＶＯＣから捕捉された膜を分析するのに用いられる方法と同様の方法で、卵から捕集されたＶＯＣを分析することができる。実施形態において、図５に記載の真空卵処理装置の卵処理カップは、真空処理装置から取り外し可能である。サブマニホルド２４０および空の卵処理カップを、第１の読み取りトレー３１０まで移動させる。サブマニホルド２４０が下げられて、卵処理カップが、第１の読み取りトレー３１０の適切な場所に開放される。卵処理カップ２２０が通路３３０に整列される。電磁放射送信機および検知器（例えば、テラヘルツ、マイクロ波、または赤外線の電磁放射送信機および検出器）を用いて、取り外された処理カップ２２０の試料チャンバを上記の方法で読み取る。分析完了後、コンピュータは、どの卵をコンベヤから取り除く必要があるかを示す情報を真空卵処理装置に送信する。
【００５１】
一方の読み取りトレーがスキャンされる間、真空処理機は、サブマニホルドを第２の読み取りトレーに移動させることができ、そこで、前に読み取られた卵処理カップをサブマニホルドに再度取り付けることができ、卵をシステム内で読み取ることができる速度が効果的に倍増する。一実施形態において、それぞれの読み取りトレーを用いて、試料チャンバからＶＯＣを浄化することができる。一実施形態において、卵処理カップを全て読み取った後に、空気の流れが、読み取りトレーの通路を通過することで、試料チャンバからＶＯＣを取り除く空気の流れが生成される。或いは、真空処理装置が卵処理カップを持ち上げるとき、真空処理装置は、（例えば、真空モータを逆さにすることにより）試料チャンバを介して空気を吹き付け、試料チャンバからＶＯＣを取り除くことができる。試料チャンバの浄化中、弁５１２および５１４が開かれる。
【００５２】
サブマニホルドを卵処理カップに再度搭載後、真空卵処理システムは卵処理カップを用いて、新たな一群の卵を得て、それらをコンベヤに配置する。上記のサイクルは、得られた一群の卵の毎に繰り返され、１００個以上の卵を数分以内に採取および検査することが可能になる。
【００５３】
本明細書に記載の一部の実施形態において、真空システムを用いて、空気を保持および／または捕集したが、様々な実施形態において、システムは、真空をかけずに、卵から放出された空気を捕集および／または捕捉してもよい。
【００５４】
本明細書に記載の一部の実施形態において、空気捕集装置（例えば、卵カップ）が卵から離れるが、様々な実施形態において、システムは、空気捕集装置が卵から離れることなく、卵の付近で捕集された空気または他の空気を計測することができる。
【００５５】
一部の実施形態において、卵を、図１乃至図３に記載のようなバッチ処理ではなく、次々に読み取る（例えば、卵をコンベヤベルトシステム上に一列に順番に並べる）ようにしてもよい。
【００５６】
［卵内検出システム］
別の実施形態において、卵の殻までほぼ透過する電磁放射を用いて、鳥卵に存在する気室のＶＯＣ含有量を直接分析（つまり、卵内のＶＯＣ検出）することができる。例えば、テラヘルツおよびマイクロ波の電磁放射を、卵内検出に用いることができる。実施形態において、気室に対して固定した位置に適切な送信機および検出器が配置される。複数の対の送信機および検出器を用いて、卵を一対の送信機と検出器の間の光学経路を通って移動させることで、気室のＶＯＣ含有量を分析することができる。検出された吸収スペクトルは上述のように分析され、性別および／または受精状態を特定することができる。卵の殻から吸収度、透過度、または反射率を用いて、分析スペクトルを生成することができる。
【００５７】
第１の実施形態において、卵は、その主軸が通常の卵用クレート状の保存容器に垂直に配向され、気室が卵の上部に位置した状態で配置される。電磁放射送信機および検出器が配置されて、卵の気室と光通信を行う。第２の実施形態において、卵は、その主軸が垂直に配向されるが、気室が卵の底部（地面のより近く）に位置した状態で配置される。気室を含む卵の領域への通信路のアクセスが可能になる特殊クレートを用いることで、電磁検出システムが気室の含有量を分析することが可能になる。前に記載の通り、卵の向きはどちらでもよい。
【００５８】
一実施形態において、図１に示したような卵処理システムは、卵内検出システムを含むように変更することができる。図６は、卵内検出システムの概略図を示す。本実施形態において、卵処理システムのクレート３２０は、１つ以上のウィンドウ６１０を含むように変更され、ウィンドウ６１０により、予め選択された電磁放射（例えば、テラヘルツ、マイクロ波、または赤外線）がウィンドウを通過して卵に入ることが可能になる。実施形態において、クレート３２０は複数の卵保持カップを含むことができ、それらは、１つ以上のウィンドウと光学的に並べられた卵の気室と自然に配置されるような形状となっている。例えば、多くの卵の気室は、卵の広幅側に位置する傾向にある。クレートは、卵保持カップの底部が上部よりも幅広で、気室とウィンドウとの適切な整列を促すような形状とすることができる。
【００５９】
それぞれの卵処理カップを、単一の個別の卵と関連付けることができる。トラッキング機構をシステムに組み込むことにより、それぞれの卵の位置を、卵を保持する卵処理カップに合わせることができる。分析が完了すると、トラッキングシステムを参照して、性別および／または受精状態に基づいて、卵を分けることができる。
【００６０】
実施形態において、１対以上の電磁放射送信機６２０および検出器６３０（例えば、テラヘルツ、マイクロ波、または赤外線の電磁放射送信機および検出器）を用いて、気室を読み取る。実施形態において、送信機および検出器は可動フレーム（図示しない）に結合され、その可動フレームは、送信機および検出器を互いに対して配列した状態で保持する。可動フレームは、フレームがクレートに沿って移動が可能なトラック、ホイール、またはいくつかの他の装置により誘導される摺動アームとすることができる。実施形態において、フレームは、少なくとも卵保持カップに配置された一列の卵を読み取るのに十分な送信機および検出器を含む。別の実施形態において、フレームの移動機構により、フレームは、卵保持カップの卵の各々の気室を個別に読み取りできるように、例えば、２次元平面に沿って任意の点に移動することが可能になる。使用中、送信機および検出器は、卵保持カップに配置された各々の気室を読み取るように操作される。コンピュータシステムは、検出器に結合され、検出器により収集されたスペクトル情報を記録する。スペクトル情報は、データベースに収集されたスペクトル情報と比較される。前に記載したとおり、コンピュータシステムおよびデータベースを、機器または異なる位置に配置することができる（かつ、例えばネットワークを介して遠隔に接続できる）。一実施形態において、計算、および／または検査のための保存、および／または卵の管理は、通信ネットワークを介したクラウドサービスを通して実現される。この情報を用いて、卵の性別および／または受精状態を特定する。分析完了後、コンピュータは、どの卵をコンベヤから取り除く必要があるかを示す情報を真空卵処理装置に送信する。
【００６１】
システムは、クレートの「底部」から読み取るものと示されているが、別の実施形態において、クレート内に配置された卵の露出した（つまり、「上部」または「上側」）部分を分析することにより卵内検出を行うことができることを理解すべきである。そのような実施形態において、ウィンドウを必要としなくても読み取りを行えるように、卵の気室部分が露出した状態で卵をクレートに置くことが必要である。
【００６２】
この特許において、所定の米国特許、米国特許出願、および他の資料（例えば、記事）が参照として本明細書に組み込まれている。しかし、そのような米国特許、米国特許出願、および、他の資料のテキストは、そのようなテキストと、本明細書に記載の他の記述および図面との間に対立が生じない範囲で本明細書に組み込まれているだけである。そのような対立が生じた場合、米国特許、米国特許出願、および他の資料により組み込まれたそのような対立を生じるテキストは、本特許において参照により具体的に組み込まれない。
【００６３】
本発明の様々な側面の更なる変更および別の実施形態が、本明細書を鑑みて当業者に明らかになるだろう。従って、本明細書は、例示のみとして構成されなければならず、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示することを目的とする。本明細書に示され且つ記載された発明の形態は、実施形態の一例としてみされなければならないことを理解されたい。要素および材料は、本明細書に図示且つ記載したものに置き換えることができ、部材やプロセスを逆にすることができ、発明の所定の特徴は、独立して用いることができ、全ては、発明の本明細書の利益を得た後で当業者に明らかなとおりである。以下の特許請求の範囲に記載のように、発明の精神および範囲から逸脱することなく、変更を本明細書に記載の要素に行うことができる。
【図１】
2019523019.tif 000003
【図２】
2019523019.tif 000004
【図３】
2019523019.tif 000005
【図４】
2019523019.tif 000006
【図５】
2019523019.tif 000007
【図６】
2019523019.tif 000008
【図７】
2019523019.tif 000009
【図８】
2019523019.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月8日(2019.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムであって、
使用中に前記鳥卵に結合可能な採取装置であって、前記採取装置は、真空源と、前記真空源に結合された空気捕集装置と、膜および試料チャンバのうち少なくとも１つを含み、前記真空源を前記空気捕集装置に結合する通路に配置された捕集要素とを具え、前記捕集要素は揮発性有機化合物を捕捉することが可能であり、前記採取装置は、前記真空源から、前記鳥卵の近くの空気に真空をかけて、前記卵の付近から捕捉された空気を前記捕集要素の方向に向ける、採取装置と、
電磁放射送信機および検出器であって、前記捕集要素は、前記送信機により放射された前記電磁放射内に配置可能である、電磁放射送信機および検出器と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記電磁放射がテラヘルツ周波数の範囲であることを特徴とする、システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシステムにおいて、前記採取装置は卵状のカップを更に具え、真空を前記鳥卵にかけて、前記鳥卵を、前記卵状のカップに引き入れることを特徴とする、システム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記捕集要素は、捕捉された前記揮発性有機化合物が、前記鳥卵から前記卵状のカップを介して前記捕集要素に引き入れられるように、前記卵状のカップと前記真空源との間に配置されることを特徴とする、システム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムにおいて、前記真空は、前記鳥卵が前記採取装置により空中に持ち上げられるように、前記鳥卵にかけられることを特徴とする、システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記採取装置が真空卵処理装置に組み込まれることを特徴とする、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記真空卵処理装置は複数の採取装置を具え、各々の前記採取装置が、複数の鳥卵の近くの空気をほぼ同時に捕集することが可能であることを特徴とする、システム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記捕集要素が前記採取装置から除去可能であることを特徴とする、システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記膜が前記試料チャンバ内に配置されることを特徴とする、システム。
【請求項１０】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法であって、
採取装置を前記鳥卵に結合するステップであって、前記採取装置が、揮発性有機化合物を捕捉することが可能な膜およびサンプルチェンジャのうち少なくとも１つを含む捕集要素を具えるステップと、
前記採取装置を操作して、前記鳥卵の近くの空気を捕捉するステップであって、前記採取装置が、捕捉された前記空気を前記捕集要素の方向に向けるステップと、
電磁放射を前記捕集要素にかけるステップであって、前記電磁放射は、前記捕集要素に捕捉された１つ以上の揮発性有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記鳥卵を前記採取装置で運ぶステップと、
前記捕集要素を前記採取装置から取り除いて、電磁放射を、取り除かれた前記捕集要素にかけるステップと、
前記捕捉された空気を前記捕集要素の方向に向けた後で、前記採取装置を電磁放射送信機の近くに移動させるステップと、
電磁放射を前記捕集要素にかけた後で、前記捕集要素から前記揮発性有機化合物の少なくとも一部を取り除くステップと、
一度読み取った後で、前記捕集要素を除去および処分するステップと
のうち少なくとも１つを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の方法において、電磁放射を前記捕集要素にかけた後で、前記揮発性有機化合物の少なくとも一部を前記捕集要素から取り除くステップであって、大気または不活性ガスを前記捕集要素に通す、または電流を前記捕集要素に通すことにより、前記揮発性有機化合物が前記捕集要素から取り除かれるステップを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項１３】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定するシステムであって、
１つ以上の鳥卵を収容する１つ以上のキャリアと、
予め選択された電磁放射を放出することが可能な１つ以上の送信機であって、前記予め選択された電磁放射を１つ以上の鳥卵の方向に向ける１つ以上の送信機と、
前記１つ以上の鳥卵を通過する前記予め選択された電磁放射を検出することが可能な１つ以上の検出器と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記電磁放射がテラヘルツ周波数の範囲であることを特徴とする、システム。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載のシステムにおいて、
前記キャリアが卵処理装置に組み込まれることと、
前記キャリアは、前記キャリアに配置された鳥卵の位置の近くに配置された１つ以上のウィンドウを具え、前記１つ以上のウィンドウにより、前記予め選択された電磁放射が前記ウィンドウを通過することが可能になり、前記送信機は、前記送信機により放射された、前記予め選択された電磁放射が前記ウィンドウを通過して、前記卵に入るように、光学的に前記ウィンドウと並べられることと、
前記キャリアは、前記卵の気室が前記キャリアのウィンドウに配置されるような位置に前記鳥卵を保持する１つ以上の卵状カップを具えることと、
のうち少なくとも１つの構成を有することを特徴とする、システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記卵処理装置が、
複数の送信機および検出器であって、各々の前記送信機および検出器が、前記予め選択された電磁放射を複数の卵にほぼ同時に送信することが可能な複数の送信機および検出器と、
卵をコンベヤベルトに沿って運ぶ搬送システムであって、前記キャリアが前記コンベヤベルトに結合され、複数の送信機および検出器は、搬送された卵が前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に入るように配置される搬送システムと、
のうち少なくとも１つを具えることを特徴とする、システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記キャリアは、前記１つ以上のウィンドウを、前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に移動できるように、移動可能であることを特徴とする、システム。
【請求項１８】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記送信機および／または前記検出器は、前記１つ以上のウィンドウを、前記送信機と前記検出器との間の光学経路内に配置できるように移動可能であることを特徴とする、システム。
【請求項１９】
鳥卵の性別および／または受精状態を特定する方法において、
卵の気室を、送信機と検出器との間の光学経路内に配置するステップと、
電磁放射を前記卵の気室にかけるステップであって、前記電磁放射は、前記卵の気室内の１つ以上の有機化合物の量を特定することが可能になるように予め選択されるステップと
を具えることを特徴とする、方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法において、
前記予め選択された電磁放射を複数の卵にほぼ同時に送信するステップと、
運ばれた卵が前記送信機と前記検出器との間の前記光学経路内に入るように、キャリアをコンベヤベルトに沿って移動させるステップと、
前記送信機により放出された前記予め選択された電磁放射が、ウィンドウを通過して卵に入るように、前記送信機をウィンドウと光学的に並べるステップと、
１つ以上のウィンドウを前記送信機と前記検出器との間の前記光学経路内に配置するように、キャリアを移動させるステップと
のうち少なくとも１つを更に具えることを特徴とする、方法。
【請求項２１】
卵の特性を計測する方法であって、
複数の卵をホルダに置くステップと、
２つ以上の卵からそれぞれ放出された空気を捕集するステップと、
捕集された前記空気の１つ以上の特性を計測するステップと、
前記空気の測定に基づいて、少なくとも２つの前記卵それぞれの１つ以上の特性を特定するステップと
を具えることを特徴とする、方法。
【請求項２２】
卵の特性を計測するシステムであって、
複数の卵を保持するように構成されたホルダと、
２つ以上の前記卵からそれぞれ放出された空気を捕捉するように構成された空気捕集システムと、
前記捕集された空気の１つ以上の特性を計測するように構成された計測装置と
を具えることを特徴とする、システム。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、前記空気捕集システムが、トレー上の２つ以上の卵のための少なくとも１つの空気捕集装置を具え、前記計測装置は、前記卵の周辺から捕捉された空気について１度以上計測を行うため、少なくとも２つの前記空気捕集装置を前記卵から離すように構成されることを特徴とする、システム。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの卵を、前記計測装置の近くの位置に移動させるように構成された搬送システムと、
少なくとも２つの卵のそれぞれの計測を、前記計測装置により行われた計測と関連付けるように構成されたトラッキングシステムと
のうち少なくとも１つを更に具えることを特徴とする、システム。
【請求項２５】
請求項２３に記載のシステムにおいて、少なくとも２つの前記空気捕集装置が膜を具えることを特徴とする、システム。
【請求項２６】
請求項２２乃至２５のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記計測装置が、放射器および検出器を具え、前記放射器は電磁放射ビームを前記検出器に向けて送るように構成され、前記検出器は前記空気捕集装置に捕集された前記空気の少なくとも１つの特性を計測するように構成されることを特徴とする、システム。
【国際調査報告】
2019523019.tif 000011
2019523019.tif 000012